2.2气体实验定律（Ⅱ）同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修三 2.2 气体实验定律（Ⅱ）
一、单选题
1．一定质量的气体在等压变化中体积增大了，若气体原来温度为27，则温度的变化是（　　）
A．升高了450 K B．升高了150
C．降低了150 D．降低了450
2．光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成水平、两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时，现将中气体温度加热到，中气体温度降低到，待重新平衡后，这两部分气体体积之比为（　　）
A． B． C． D．
3．下列说法中正确的有（　　）
A．乙醚液体蒸发为气体的过程中分子势能变小
B．一定质量的理想气体，体积不变时压强和摄氏温度成正比
C．当液面上方的蒸汽达到饱和状态后，液体分子不会从液面飞出
D．用油膜法测油酸分子直径时，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
4．如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是（　　）
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态e，压强增大
C．从状态e到状态a，压强增大
D．从状态a到状态b，压强不变
5．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学进行试通电，该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电。若大气压为1.0×105Pa，刚通电时显示温度为27℃，通电一段时间后显示温度为7℃，则此时密封的冷藏室中气体的压强是（　　）
A．0.26×105Pa B．0.93×105Pa C．1.07×105Pa D．3.86×105Pa
6．已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的（g取10 m/s2，ρ水=1.0×103 kg/m3）（　　）
A．2.8倍 B．8.5倍 C．3.1倍 D．2.1倍
7．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为1.0L，下列说法正确的是（　　）
A．由A到B的过程，气体的体积减小
B．由B到C的过程，气体的体积增大
C．由A到B的过程，气体对外做功200J
D．由B到C的过程，外界对气体做功300J
8．对于一定质量的理想气体，下述状态变化过程中哪些是不可能的（　　）
A．压强增大，分子密集程度减小，分子平均动能减小
B．压强增大，分子密集程度增大，分子平均动能减小
C．压强减小，分子密集程度减小，分子平均动能减小
D．压强减小，分子密集程度增大，分子平均动能减小
9．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能不变
C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
10．如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的体积与热力学温度关系的V-T图像。则下列关于此过程的压强与热力学温度关系的p-T图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图是一定质量理想气体状态变化的图像，图中，平行于横轴，平行于纵轴，由图像可知（　　）
A．过程气体压强不变
B．过程气体内能不变
C．过程气体密度不变
D．过程气体对外做功
12．如图所示的两图线分别为a、b两气体的等压线，根据图中所给条件可知，当℃时，气体a的体积比气体b的体积大（取）（　　）
A．0.1m3 B．0.2m3 C．0.3m3 D．0.4m3
13．一定质量的气体在等压变化中体积增大了，若气体原来的温度是27 ℃，则温度的变化是（　　）
A．升高到450K B．升高了150 ℃ C．升高到40.5 ℃ D．升高到450 ℃
14．一定质量的理想气体由状态经状态、到状态，其体积与热力学温度关系如图所示，、、三点在同一直线上，和平行于横轴，平行于纵轴，则下列说法正确的是（　　）
A．从状态到状态，气体放热
B．从状态到状态，每个气体分子的动能都增大
C．从状态到状态，气体对外做功，内能减小
D．从状态到状态，气体内能增加
15．湖底温度为7℃，有一球形气泡从湖底升到水面（气体质量恒定）时，其直径扩大为原的2倍。已知水面温度为27℃，大气压强p0=75cmHg，则湖水深度约为（　　）
A．65m B．55m C．45m D．25m
二、填空题
16．有温度为27℃的一定质量的气体，若保持其压强不变，将其体积减至原来的，其温度为________℃。
17．一定质量的气体，其状态变化的图像如图所示，则从状态A→B是________变化，符合________定律；从B→C是________变化，符合________定律；A、B、C、D四个状态中压强最大的是________，体积最大的是________，温度最高的是________。
18．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、cd过程到达状态d，ab过程气体温度不变，bc过程气体压强不变。bc过程中气体对外界做______（选填“正功”或“负功”），状态d的体积______（选填“大于”“等于”或“小于”）状态b的体积。
三、解答题
19．一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定气缸内，开始时气体体积为V0，温度为27℃。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到47℃。设大气压强p0=1.0×105Pa，活塞与气缸壁的摩擦不计。
（1）求此时气体的压强；
（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强。（结果保留三位有效数字）
20．如图所示，两水平放置的导热汽缸底部由管道连通，轻质活塞a、b用刚性轻杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为和，且。缸内密封有一定质量的气体，系统处于平衡状态时，左右汽缸内气体的体积均为。已知大气压强为，环境温度为，忽略管道中的气体体积，两活塞始终未脱离汽缸。
（1）若活塞在外力作用下，使右侧汽缸内的体积减小，求稳定后缸内气体的压强。
（2）若大气压强不变，缓慢升高环境温度，使左侧汽缸内的气体体积恰好为零，求此时的环境温度。
21．如今很多汽车都配备胎压检测，可以通过APP或汽车仪表实时监测轮胎的气压及温度。上车前，车主通过APP查看车况，显示胎压为230kpa，温度为27℃。汽车开出一段时间后，仪表上显示胎压为250kpa，温度为42℃。车上的一乘客认为胎压升高，轮胎应该会膨胀，而另一乘客则认为，车上多了几位乘客，轮胎会被压扁一些。请你计算此时轮胎内气体体积是上车前的多少倍。
22．如图所示，一长度为L、横截面积为S的平底试管（管口带卡槽，图中未画出）水平固定，管中有一个到管底距离为的橡皮活塞（不漏气，厚度不计），活塞两侧的气体压强均为大气压强，热力学温度均为。现对试管内的气体缓慢加热，当管内气体的温度缓慢升至时，活塞开始向右移动。大气压强保持不变，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求活塞与管壁间的滑动摩擦力大小f；
（2）若活塞开始移动后，继续对管内气体缓慢加热，求管内气体的热力学温度时的压强p。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
由盖—吕萨克定律可得
代入数据可知
得
T2=450 K
所以升高温度
Δt=ΔT=150 K=150
故选B。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据理想气体状态方程，对部分气体有
对部分气体有
因为
，，
所以
故选B。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．乙醚液体蒸发为气体的过程中需吸收热量，克服分子力做功，所以分子势能变大，故A错误；
B．根据查理定律公式和T=t+273得
气体的压强与摄氏温度成线性关系，但不是正比关系，故B错误；
C．液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，且两者数量相等，从宏观上看，液体不再蒸发，故C错误；
D．根据油膜法测量分子半径的原理可知，用油膜法测油酸分子直径时，认为单层油酸薄膜厚度等于油酸分子直径，故D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
在图像中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体的状态方程知
可见当压强增大时，等压线的斜率
变小，由图可确定
pa故选A。
【点睛】
在V-T图像中，过原点的直线表示气体发生等压变化，在同一个V-T图像中，斜率大的直线对应的气体压强小，所以在解答本题时，画出多条过原点的直线，即构建不同的等压变化来比较不同状态下气体压强的大小。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
冷藏室气体的初状态
T1=（273＋27）K=300K
p1=1.0×105Pa
末状态
T2=（273＋7）K=280K
设此时冷藏室内气体的压强为p2，此过程气体体积不变，根据查理定律
代入数据得
p2≈0.93×105Pa
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
气泡在湖底的压强
=105+103×10×20 Pa =3×105Pa
气泡在湖底的温度为：
T1=273+4=277K
气泡在水面的压强为：
p2=p0=105Pa
气泡在水面的温度为：
T2=273+17=290K
根据理想气体状态方程，有：解得：
故选C。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由A到B的过程中，压强不变，根据理想气体状态方程，则有
所以温度升高，体积变大，A错误。
B．由B到C的过程中，先将横轴的温度换算成开式温度，则BC直线过原点，所以体积不变，B错误。
C．由A到B的过程中，压强不变，根据理想气体状态方程，则有
温度从273K变成546K，变大2倍，所以体积也变大2倍，变成2L，根据公式
C正确。
D．由B到C的过程中，体积不发生改变，不做功，D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由理想气体状态方程
压强增大即p增大，分子密集程度减小即V增大，故T一定变大，温度升高物体的分子平均动能一定增大，故A错误；
B．同理可知，压强增大即p增大，分子密集程度增大即V减小，故T可能减小，所以分子平均动能可能减小，故B正确；
C．同理可知，压强减小即p减小，分子密集程度减小即V增大，故T可能减小，所以分子平均动能可能减小，故C正确；
D．同理可知，压强减小即p减小，分子密集程度增大即V减小，故T一定减小，分子平均动能减小，故D正确。
故选A。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．气体分子之间的距离很大分子力近似为零,气体如果失去了容器的约束就会散开,是由于分子杂乱无章运动的结果,故A错误；
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽时,吸收热量,内能增加,由于分子平均动能不变,因此分子势能增加,故B错误；
C．根据气体状态方程可知对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，温度一定升高，气体内能由温度决定，因此内能一定增加，那么它一定从外界吸热，故C正确;
D．根据气体状态方程可知对于一定量的气体，气体温度升高，若体积增大则压强可能增大、可能减小，也可能不变，故D错误。
故选C。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
由V-T图像可知，从A到B体积不变，温度升高，压强变大；从B到C，温度不变，体积减小，压强变大；在p-T图像中，过原点的直线为等容线，则结合给定的四个p-T可知，只有D符合。
故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．在图像中，过坐标原点的直线为等压变化，不过坐标原点，故不是等压变化，故A错误；
B．由题图可知，为等温变化，温度不变，故内能不变，故B正确；
C．到为等压变化，由到体积减小，由于质量不变，故密度增大，故C错误；
D．过程为等容变化，气体对外不做功，故D错误。
故选B。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
在0℃和273℃两个状态时，由盖一吕萨克定律可知，对气体a有
对气体b有
解得
ABC错误，选项D正确。
故选D。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
由盖-吕萨克定律
可得
则温度变化了
故ACD错误，B正确。
故选B。
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．气体从状态到状态体积不变，发生的是等容变化，气体不做功，而温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知气体吸收热量，故A错误；
B．气体从状态到状态体积不变，发生的是等容变化，气体不做功，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大，故B错误；
C．由状态变到状态的过程中，温度不变，内能不变，体积变大，气体对外界做功，故C错误；
D．从状态到状态温度升高，由于理想气体的内能只与温度有关，故气体内能增加，故D正确。
故选D。
15．A
【解析】
【分析】
求出气体的状态参量，应用理想气体状态方程求出湖水的深度。
【详解】
以球内的气体为研究对象，有
初状态
末状态
由理想气体状态方程得
代入数据，解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
16．
【解析】
【分析】
【详解】
由盖-吕萨克定律得，则
17． 等容 查理 等压 盖-吕萨克 B、C C、D C
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由图可知，从状态A→B压强与温度成正比，则从状态A→B是等容变化，符合查理定律；
[3][4]由图可知，从状态B→C压强不变，即为等压变化，符合盖-吕萨克定律；
[5]由图可知，A、B、C、D四个状态中压强最大的是B、C；
[6]由图可知，为等容变化，且A、B、C、D四个状态中C、D的体积最大；
[7]由图可知，状态C的温度最高。
18． 正功 大于
【解析】
【分析】
【详解】
[1] bc过程中，气体的压强不变，温度升高，则体积变压，故对外界做正功；
[2]由理想气体的状态方程
可知状态c的体积大于状态b的体积，故状态d的体积大于状态b的体积。
19．（1）1.6×105Pa；（2）1.07×105Pa
【解析】
【详解】
（1）由理想气体状态方程
将p0=l.0×105Pa，T0=300K，T1=320K，V1=V0代入上式
解得
p1=1.6×105Pa
（2）气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
p1V1=p2V2
将V2=V0代入可得
p2=1.07×105Pa
20．（1）；（2）
【解析】
【分析】
本题考查气体实验定律及力的平衡。
【详解】
（1）设缸中气体的压强为，以活塞a、b和刚性轻杆为研究对象，根据力的平衡有
解得
以左右汽缸内全部气体为研究对象，初状态气体体积，压强，末状态气体体积
压强设为，根据等温变化规律有
解得
（2）以左右汽缸内全部气体为研究对象，初状态气体体积，压强，温度为，末状态气体体积
压强，温度设为T，根据等压变化规律有
解得
21．0.966
【解析】
【详解】
由理想气体状态方程
可得
代入数据解得
所以此时轮胎内气体体积是上车前的0.966倍
22．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）设活塞开始移动时管内气体的压强为，活塞移动前，管内气体等容升温，根据查理定律有
根据物体的平衡条件有
解得
（2）假设活塞能移至管口，且活塞移至管口时管内气体的热力学温度为T，在活塞向右移动的过程中，管内气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律有
解得
，假设成立， 此后管内气体等容升温，有
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页